Transcript 2. DRM and Digital Watermarking

Digital Watermarking
날짜 : 2001. 4. 11.
과목명 : Security & E-Payment
팀원 : Ahn Joongmin(2001064)
Jo Wonsun(2001126)
Kim Yoonjeong(2001024)
목차
1. Introduction
2. Digital Rights Management and
Digital Watermarking
3. Technical Review of Digital Watermarking
4. Business Perspectives of Digital Watermarking
2
1. Introduction
 The Internet Business의 태동과 열광
 거품의 소멸과 Contents 개념의 지향
 Digital의 특성과 Leftism의 저항

복제의 무한성, 완전성, 용이성, 익명성

Leftism의 대두와 확산 : Linux운동

Napster의 투쟁과 좌절
 새로운 저작권 개념의 필요성
3
2. DRM and Digital Watermarking
 새로운 저작권 개념의 필요성
 전통적 저작권의 개념

저작인격권: 공표권, 성명표시권, 동일성유지권 등

저작재산권: 복제, 공연, 방송, 전시, 배포권 등

저작인접권: 실연복제 및 방송, 음반복제 및 배포, 방송복제 및 중계방송권
 저작권 개념의 확대

배경
-
데이터베이스·디지털콘텐츠 등에 대한 수요가 급증함에 따른 보호 필요성 증
대
-

저작재산권: 복제, 공연, 방송, 전시, 배포권 등
불법복제로부터 디지털 저작물의 실질적인 보호 필요성의 증대
4
2. DRM and Digital Watermarking

내용
-
전송권 신설 (2000. 1. 12) : “일반공중이 ‘개별적’으로 선택한 시간과 장
소에서 수신하거나 이용할 수 있도록 저작물을 무선 또는 유선통신의 방법에
의하여 송신하거나 이용에 제공하는 것”(저작권법 제18조의 2)
-
database 등 편집물 보호강화 (입법예고): 창작성 유무 무관, 노력과 투자의
보호
-
저작물 보호조치 강화 (입법예고): 저작물 보호수단으로서의 기술조치의 무력
화를 주된 목적으로 하는 서비스제공·장치제조 행위 및 저작권자·저작물이용
조건 등에 관한 정보를 제거·변경 행위 등 금지
-
친고죄의 폐지 (입법예고) 등
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2. DRM and Digital Watermarking
 DRM과 저작권보호
 DRM(Digital Rights Management)이란?

전자 서적(e-book), 음악, 비디오, 게임, 소프트웨어, 증권정보, 이미지 등의 각종
digital contents를 안전하게 보호

보호된 contents를 사용함으로써 저작권 소유 당사자에게 발생하는 이익을 관리
하여 주는 상품과 서비스
 DRM 의 의의

Digital Contents 시장의 확산을 가로막고 있는 가장 큰 장애요인인 불법복제에
대한 해결 및 투명한 대금결제

저작권자에게 보다 많은 양질의 contents 생산을 독려

Digital Contents Providers(CP)에게는 새로운 수익모델을 제시

user에게는 보다 더 저렴한 양질의 contents를 제공
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2. DRM and Digital Watermarking
 DRM, DOI(Digital Object Identifier),
Digital Watermarking의 개념 구분
 DRM
• DRM은 contents 복제 자체는 허용하나 복제된 contents를 사용할 때 사용료
를 지불하게 하는 solution
• contents 복제의 완전한 차단의 불가능성을 전제
•
- “내가 구입한 MP3파일을 친구에게 전송할 수 있지만 친구가 전송된 파일
을 사용하려면 요금을 내야 함”
 Digital Object Identifier
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2. DRM and Digital Watermarking
 Digital Watermarking
• 내성(contents에 새겨진 Watermarking이 깨지지 않는 성질)을 이용
하여 ‘원본성’을 증명하는 solution
• MP3플레이어, PDA, 무선전화기, E-Book Reader 같은 휴대용 기기
에서 활용성이 뛰어남
• 저작권 침해의 결정적인 입증 기능
• 복제 자체의 방지도 가능
 DRM을 위한 핵심 요소기술이 Digital Watermarking
 3자의 상호보완성
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2. DRM and Digital Watermarking
 적용분야
• 음악 : MP3,AAC,WMA 등 AUDIO FORMAT
• 동영상 : MPEG,WMA,AVI,MOV 등 VIDEO FORMAT
• 전자출판 : PDF,XML등 PORTABLE DOCUMENT FORMAT
• 의료 : 16Bit Grayscale, 24Bit Color Images FORMAT
• 교육 : PDF,GVA 등 전자출판 및 원격강의용 FORMAT
• 만화 : SWF 등 ANIMATION용 FORMAT
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2. DRM and Digital Watermarking
 DRM 시스템의 주요 특징
• 용이한 사용자 최적화 및 연동성
• 유동적인 서버 운용 및 CA 관리
• 최종 사용자가 컨텐츠 다운로드 전 또는 후의 시점에서 지불 단계 선
택 가능
• 판매 방식의 다양한 지원, CRM서비스 제공
• 최고의 안전성을 가지는 국제 표준 암호 알고리즘
• 대용량 전송 네트워크 지원
• 실시간 라이센스 키 다운로드
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2. DRM and Digital Watermarking
• 사용자 인증 및 자동 복호화
•
컨텐츠 복사 방지, 사용 횟수 제한 (Copy Control) 가능
• 사용자 시스템 제한 등의 다양한 사용 통제
• Super Distribution 가능
• 다양한 멀티미디어 컨텐츠지원(음악,비디오,전자문서, 이미지,의료영
상,교육,만화 등)
• SDMI
(Secure Digital Music Initiative)
국제 표준 규격 지원 시스템(PD Rights)
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 기술 표준화
• 국제 : 미국 음반협회가 주관하는 SDMI (Secure Digital Music
Initiative) 가 주도
• 국내 : 한국표준협회와 전자부품연구원이 주도하는 Secure Digital
Multimedia 포럼이 주도
 DRM의 의의
• 온라인 콘텐츠의 고급화
• 지식경제의 활성화
• 정당한 권리보호
• Digital Watermarking 기술 개발이 관건
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3. Technical Review
 Watermark : ‘투명한 이미지’
Steganography(정보은닉)의 한 형태
지폐위조 방지를 위해 용지를 물에 적신상태에서 인쇄
 Digital Watermark : 데이터에 삽입되는 또 다른 디지털 데이터.
원 이미지에 대한 부가적인 정보를, 가시적인 수정 없이 제공하여
음성적으로 날짜나 시간등의 정보를 남기고 이를 비교하여 인증하는
데에 이용

Digital Watermarking : 디지털 워터마크를 삽입하는것
인지감각으로는 원본과의 식별이 거의 불가능해야함.
소유권 주장이 필요할 때는 검출이 가능해야 함.
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3. Technical Review
 Watermarking 과정
Watermark
information
Encoder
Watermark
detector
Decoder
Watermark
Information
Watermarked
media
Original media
Signal
Human perceptual
System(ear,eye..)
Perceived
Media
(sound, image,etc)
워터마크도 디지털 데이터형태로 삽입된다.
사람은 인식 불가능하나 검출기로는 검출된다.
삽입, 검출 과정에 Key 사용
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3. Technical Review
 워터마킹의 종류
 Spatial Domain / Transform Domain
 Spatial Domain: watermark를 공간영역에 삽입, 영상의 화소를 조작함.
- 계산량이 적어서 삽입이 쉽다.
- 잡음에 약하고, JPEG압축 적용이 어렵다.


Transform(Frequency) Domain : 주파수 영역에 Watermark삽입.
추가연산이 필요하나 압축이나 잡음에 대해 견고함
Visual / Invisual
- Visual : 저작권행사를 위해 Identity를 판단할 수 있는 Watermark를 보여줌
- Invisual : 유통 후 숨겨진 Watermark를 찾아 저작권 행사, 변조 방지

Fragile / Robust
- Fragile : 쉽게 변조 가능
- Robust : 변조가 어려움

Oblivious / Non-oblivious
- Oblivious : Watermark추출시 원본 이미지가 필요 없음
- Non-Oblivious : Watermark추출시 원본 이미지가 필요함
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3. Technical Review
 Watermarking의 특성(1)
Fidelity
감각기관에 인지되지 않아야 한다.
삽입되는 원본의 질을 떨어뜨려서는 안된다.
데이터의 변형(압축,증폭) 후에도 손상되지 않아야 한다.
Robustness 데이터의 신호처리에 변형이 있어도 존재하고, 검출가능해야함.
예) 이미지의 색 변경, 오디오의 베이스 영역 증폭,
비디오의 영상위치, 크기 변경, 삭제
Fragility
변화에 의해서 깨어지기 쉬운 성격
예)지폐의 위조방지를 위한 마킹의 예.
Tamperresistance
삭제하려는 고의적인 공격에 견뎌야 한다.
Key
restriction
Restricted-key: 소수에게 허용.
: Watermark가 들어간 데이터마다 고유의 유일한 키를 생성
Unrestricted-key : 많은 사람에게 허용, 공통의 키 사용
: 고의적인 공격을 피할 수 있도록 견고해야 함.
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3. Technical Review
 Watermarking의 특성(2)
False
positive
- rate
Watermark를 포함한 데이터와 그렇지 않은 데이터를 오인할 확률
응용분야에 따라 중요도가 다름
(예: DVD 회사…프레임당 1/100억 ~ 1/1,000억)
삽입 후 변경이 필요한 경우
Modification
(예 : 디스크의 복제를 한 번만 허용할 경우)
and multiple 1) 삭제 후 새로 삽입 – 삭제가 용이하면 해커의 침투, 변경이 쉽다
Watermarks
2) 원래 Watermark를 유지하면서 추가 삽입
-> multiple Watermark
. 이전의 Watermarking 자료도 모두 읽을 수 있음
. 원본의 소유지 판별 문제
-> 공인기관에서 인증된 날짜를 받아 Watermarking)
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3. Technical Review
 Watermarking의 특성(3)
Data payload
포함하는 정보의 양
Data의 크기가 N bit일때 가능한 Watermark의 수는 2N
(응용분야) 검출기가 모든 Watermark를 검출 할 필요는 없음
Computational
cost
삽입과 검출에서의 연산비용
응용분야에 따라 요구사항 편차가 큼
(예: DVD 삽입에 고가장비사용, 시간에 큰 제한
받지 않음, 검출에는 실시간으로 값싼 칩이용)
Scalability : 알고리즘 설계시 컴퓨터 연산 속도의 증가 고려
Standards
응용분야에서 범용성을 위한 표준화 작업 필요
(예: DVD Player용 복제방지시스템)
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3. Technical Review
 Challenges….
모든 용도의 요구 조건을 만족 시키기가 어려움, 비용상승
다양한 기법들의 특성을 이용하여, 적절한 용도에 저작권 보호를 가능하게 하는
해결책으로 대두되고 있음
“ 디지털 데이터에 대한
저작권 보호의 핵심 기술”
* 표준화그룹
CPTWG(Copy Protection Technical Working Group)
MPEG(Moving Picture Expert Group)
DAVIC(Digital audio Visual Council)
SDMI(Secure Digital Music Initiative)
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3. Technical Review
 표준화 그룹
 CPTWG(Copy Protection Technical Working Group)
DVD Forum내 저작권보호를 위한 표준화 작업을 위해 설립된 기구
헐리우드의 컨텐트 제작자, 컴퓨터 및 가전 산업 종사 엔지니어들 참여
 MPEG(Moving Picture Expert Group)
Multimedia source에 대한 부호화 방법 연구, 표준화 작업.
ISO/IEC의 기술자문위원회 산하 Expert working group(SC29 WG11)
 DAVIC(Digital audio Visual Council)
디지털 음성.화상 서비스를 위한 프로토콜 및 인터페이스 조건을 결정
세계 각국의 방송, 통신 사업자 및 제조업자들이 1994년 결성
 SDMI(Secure Digital Music Initiative)
디지털 음악 데이터의 유통을 불법 복제로부터 지키기 위한 기술사양을 통일하기
위해 1999년 2월에 발족한 단체.
RIAA(미국레코드산업협회)를 시작으로 레코드 회사, 하드, 소프트. 시스템 관련회
사를 포함하여 110개 회사가 참가. 현재「SDMI Part2」를 검토중.
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3. Business Perspectives
 Domestic Multimedia Marketplace
단위 : 백만원
온라인 컨텐츠 매출액
업체수
컨텐츠 관련 매출총액
합계
업체평균
합계
업체평균
전체
1,202
410,600
342
1,269,055
1,056
일반CP
온라인 게임
*
교육
384
130,420
341
382,972
1,000
206
120,802
586
137,105
666
188
53,975
287
123,571
657
영화
112
23,358
209
222,175
1,984
음악
105
16,279
155
195,880
1,866
e-Book
86
7,011
82
142,863
1,661
신문
121
58,755
486
64,489
533
<한국소프트웨어진흥원, 1999>
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3. Business Perspectives
 Is watermarking valid for illegal duplication? (Provider)
그렇다
0%
아니다
20%
전체(N=506)
42.3
CP(N=189)
41.3
60%
19.0
36.6
42.9
57.1
e-book(N=28)
33.3
11.9
33.3
42.9
신문(N=35)
18.3
45.2
52.8
영화(N=36)
13.9
14.3
28.6
51.0
100%
16.8
39.7
42.9
음악(N=42)
80%
40.9
45.1
교육(N=82)
게임(N=96)
40%
잘모르겠다
14.3
15.6
 Reason for Inefficiency of watermarking
>>> Weakness of technological liability
>>> Difficulty of control on individual’s duplication
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3. Business Perspectives
 Digital Distribution of Music file
Worldwide marketplace
Domestic electronic marketplace of MP3(‘1998)
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3. Business Perspectives
 Trend of World Music Marketplace

P2P(Peer-to-Peer)
- 개인 대 개인이 집중화된 서비스 체계의 개입 없이 음악이나 영상 또는 텍스트
파일 등의 Contents를 직접 교류하는 형태의 온라인 커뮤니케이션
- Napster, 소리바다,..

Regulation on the Internet Piracy

SDMI(Secure Digital Music Initiative)

Legal and Technological Defense
- Difficulty to develop protecting technology
- Taking time to digitizing whole catalogues
Ratio piracy to
legitimate sale of
music industry
<IFPI, 2001>
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3. Business Perspectives
 Several ways of payment for Mp3 downloading
 Encoding System
 1st Step – Take Watermarking (eg. Veterance Technologies)
(Insert Copyright & other signal for tracing)
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3. Business Perspectives
 Market Extension

무료 음악파일 공유 서비스를 이용하는 사람들이 그렇지 않은 이들에 비해 45%
나 더 음반구매를 많이 하고 있음
단위 : % 자료 : Gartner . DataQuest (2000.2)
구매수단
일반인
MP3 사용자
MP3비사용자
사람/레코드 가게
50.0
62.0
55.0
우편주문/전화주문
21.0
19.0
24.0
인터넷
8.0
30.0
8.0
인터넷상 제품정보획득
12.0
41.0
12.0
온라인고객서비스 이용
2.0
7.0
2.0
 Market Inroads

인터넷을 통해 MP3 파일을 무료로 다운로드 받은 이용자가 이후 CD 혹은 카세
트 테이프의 형태로 재구매하는 경우는 응답자의 2%에 불과
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3. Business Perspectives
 E-Book Market perspectives

Forrest Research : E-Book, custom-printed books, textbooks 17.5%

Amazon, Adobe team on E-Book(2001.4.10)
- 6 percent of college book sales would be in electronic form by 2005
 Barrier of E-Book Market Expansion

Difficulty to acquire contents

High hardware cost

Problem for protection technology
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3. Business Perspectives
 Multimedia Framework:MPEG-21

네트워크 상의 각종 멀티미디어 아이템의 재 사용 및 상호호환
- 권리보호와 지불의 자동화가 가능한 다양한 비즈니스 모델의 수행
- 신뢰할 수 있는 콘텐츠 사용자의 프라이버시 보호
지적재산권 보호
 DVD Market Forecasting
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